多品种小批量生产环境下的柔性调度研究

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1、第!.卷第!期南京工业大学学报G683!.C63!!##-年-月?@ABC)D@0C)C?ECFACEGHBIE%J@0%HKLC@D@FJM7N3!##-"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""多品种小批量生产环境下的柔性调度研究庞庆华，潘郁（南京工业大学管理科学与工程学院，江苏南京!"###$）摘要：随着越来越多的企业采用多品种小批量的生产方式，如何进行生产作业计划调度是一个迫切需要解决的问题。从柔性的角度出发，详细分析了与

2、生产调度密切相关的因素，指出调度决策的求解应朝着综合的智能化的方向发展，并给出一种可行的调度问题解决方案。关键词：组合优化；生产调度；柔性决策；软计算!中图分类号：%&!’(文献标识码：)文章编号："*’"+’*,（-!##-）#!+##*.+#*随着市场竞争的日趋激烈以及市场需求的日趋时间已给定，调度问题就是如何安排在每台机器上多样化，越来越多的企业选择多品种小批量这种生工件的加工顺序，使得某种指标最小。根据实际情产方式来快速地适应市场的变化。在当今的市场况，我们可以得出如下的调度目标，见图"。中，企业的竞争主

3、要取决于产品的供货周期、质量和售后服务水平。先进的管理是实现上述目标的一个重要手段。而调度是管理的核心内容和关键技术，其任务是在企业有限的资源约束下，确定相关资源在相关设备上的加工顺序和加工时间，以保证所选定的生产目标最优。科学地制定调度方案，对于控制企业的在制品库存，提高产品交货期满足率，缩短产品供货周期和提高企业生产率起着至关重要的作用［"/!］。随着市场的变化，企业所面临的环境也是复杂多变的，如：越来越短的产品生命周期、快速的技术革命、供应资源的不确定性、定制生产和个性服务、准时生产和敏捷制造等。如何在这种

4、变化的环境中站住脚取得胜利是每个企业都要面对的严峻考验。图"调度目标多数成功企业的经验表明，柔性是企业在剧烈变化0123"%45267869:;45<=81>2的环境中求得生存和发展的一个不可缺少的因［-/.］。在这种调度过程中，往往受到一些因素的影响，素比如资源、人为决策等等，这些因素的影响，可能使已经做出的调度计划无法实施或者无法对目前做出"柔性调度问题的分析调度计划。此时我们有必要引入柔性调度［!，*］这个概念。所谓柔性调度，就是对外界的环境和内部的在生产中，调度问题的一个简化描述是：有!生产过程的变化能够

5、做出有效的调度反应，使企业台机器和"个工件，由于工件的加工工艺的要求，能够及时调整调度计划或者重新做出调度计划，从每个工件使用!台机器的顺序及其每道工序所花!收稿日期：!##!O#$O!-基金项目：江苏省教育厅科学研究基金（苏教外（!###）-$!号）资助。万方数据作者简介：庞庆华（"$’’O），硕士研究生，研究方向为信息管理与决策支持方向。//南京工业大学学报第&9卷!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!而使得生产能够顺利进

6、行下去，达到预期目标。在此造成计划管理与调度工作的复杂性。企业在进行这种柔性调度策略下，我们需要考虑如下一些主要生产调度决策时必须考虑这种生产的动态性，以确因素对调度的影响。保企业在进行产品调整时不至于由于调整费用过高［#$%］和调整时间过长而面临淘汰。通常生产系统所能生!"!决策不确定性从考虑各种资源因素到最后做出调度计划，易产的产品种类越多，动态性越大；生产系统进行产品见，这也是一种决策过程。但决策本身也是具有不转换所需的时间和费用越小，动态性越大。确定性的。!"(设备动态（!）决策问题的一些约束条件是不确定

7、性的。随着科学技术的发展，我们知道当作业任务发例如，决策者可以让下级努力工作，挖掘潜力，降低生变化时，设备在不需要进行特别调整的前提下就能源消耗。这说明可以加紧资源约束。能完成多种操作。这表明设备具有动态性。它包括（&）决策目标是不确定性的。由于决策者是有两个方面的含义：一是在一台设备上对一个零件进限理性的，所以他的决策标准不一定是最优的标准，行多种加工而不需装卸；二是在一台设备上对不同而往往是满意的标准。而满意的标准可以使目标在零件进行不同的操作。这种动态性能为系统奠定强一定范围内取值，因此目标是不确定性的。有

8、力硬件基础、减小生产批量，缩短作业交换时间，（’）决策者的愿望和偏好是不确定性的。首先，提高设备利用率。但是这种设备动态性无形中给调决策者经常用“尽可能大”、“不低于”等语言变量表度决策带来了困难。达自己的愿望和偏好，由于语言变量具有不精确性，!"9加工路线动态所以决策者的愿望和偏好是不确定性的；其次，决策在现在的生产环境下，一组零件往往可以使用者有学习能力，他会在新的认